CPS-AP: Cloud-gestützte Applikationsverwaltung an manuellen Arbeitsplätzen

Key Visual - Circles
© Fraunhofer IPA

Gemeinsam mit der Firma Elabo wurde ein System zur generischen Bereitstellung von Softwarediensten auf Edge-Devices entwickelt. Damit ist ein individuelles Deployment von Softwarekomponenten auf Shopfloorebene möglich. Ein Arbeitsplatz ist dabei als Deploymentressource in eine übergeordnete Cloud-Instanz eingebunden und kann über ein Self-Service-Portal mit Software bestückt werden. Der Arbeitsplatz wird durch cloud-gestützte Applikationsverwaltung digital eingebettet und kann dynamisch an Anwendungsfall und Hardware angepasst werden.

Individualisierte Bereitstellung von Softwarekomponenten

Ziel des Projekts war es, eine Architektur und einen Prozess zu entwickeln, um Softwaredienste aus der Cloud heraus auf einem Gerät in der Produktion bereitzustellen. Das dazu entwickelte Konzept besteht aus zwei zentralen Komponenten:

  • Geräteverwaltung in der Cloud
  • Edge-Controller auf dem Edge-Device

Über eine stehende Verbindung hat die Verwaltung die Möglichkeit, die Bereitstellung eines Dienstes auf dem Edge-Gerät anzustoßen. Nach einer Bestellung eines Dienstes durch einen Benutzer stellt die Cloud-Automatisierung den Dienst auf dem Edge-Gerät bereit. Auf diese Weise kann das Gerät jederzeit rekonfigurierbar, zeitlich und im Umfang gezielt steuerbar mit Softwarefunktionalitäten passend für den jeweiligen Anwendungsfall ausgestattet werden. Diese Softwarefunktionalitäten können auch auf die Hardware eines Edge-Devices zugreifen.

Cloud-Edge-Architektur für Shopfloor-Geräte
© Fraunhofer IPA/Benjamin Götz

Projektablauf

Im einem gemeinsamen Workshop haben Elabo und das Fraunhofer IPA die bestehende Problematik und die grundsätzliche Architektur erarbeitet. Hierfür wurden zunächst die Situation bei Elabo und der spätere mögliche Einsatzzweck erörtert. Zudem wurde ein möglicher Weg für die Prüfung der Machbarkeit aufgestellt. Die anschließende Konzeption der Deploymentarchitektur und der Bestandteile sowie des Prozesses erfolgte durch das ZCPS. Nach der Konzeptionsfertigstellung und der Diskussion mit Elabo wurde das erstellte Konzept für cloud-basierte Applikationsverwaltung in einem PoC realisiert, und dieser in einem Abschlussbericht mit Findings für Elabo dokumentiert.

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